JP2001262338A - Sputter film deposition system - Google Patents

Sputter film deposition system

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JP2001262338A
JP2001262338A JP2000080178A JP2000080178A JP2001262338A JP 2001262338 A JP2001262338 A JP 2001262338A JP 2000080178 A JP2000080178 A JP 2000080178A JP 2000080178 A JP2000080178 A JP 2000080178A JP 2001262338 A JP2001262338 A JP 2001262338A
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JP
Japan
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target
substrate
thin film
magnetic field
forming apparatus
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000080178A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Konishi
義則 小西
Keiko Harada
恵子 原田
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a system by which a thin film having the same composition as that of a target material can be grown, and a thin film excellent in quality can be grown. SOLUTION: In this system in which gas is introduced into the inside of a reaction vessel 1 to hold the pressure to the low one, high voltage is applied on the space between a substrate 5 and a target 7 arranged oppositely to generate plasma, and the atomic target material scattering in the case cations in plasma are collided against the target 7 is deposited on the substrate 5 to form a thin film, the back of the target 7 is provided with a magnet device in which a generated magnetic field distribution controlling function is imparted, and the magnetic field is formed on the space between the substrate 5 and the target 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置等の薄
膜を形成するスパッタ製膜装置に関する。
The present invention relates to a sputter film forming apparatus for forming a thin film such as a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、従来のこの種のスパッタ製膜装
置の基本構成例を示す縦断面図である。図において、1
は反応容器、2は、反応容器1にアルゴンや酸素等のガ
スを導入するためのガス導入口、3は、反応容器1の内
部を真空に排気するための真空排気口である。反応容器
1の内部には陽極4と陰極6が対向して組み込まれてお
り、陽極4には製膜するための基板5が、また陰極6に
はターゲット7が配されている。陰極6は絶縁構造体8
によって反応容器1の器壁と電気的に絶縁されており、
また、スパッタに伴う発熱を除去するために冷却水によ
って冷却されている。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an example of the basic structure of a conventional sputter film forming apparatus of this kind. In the figure, 1
Is a reaction vessel, 2 is a gas inlet for introducing a gas such as argon or oxygen into the reaction vessel 1, and 3 is a vacuum exhaust port for evacuating the inside of the reaction vessel 1 to a vacuum. An anode 4 and a cathode 6 are installed inside the reaction vessel 1 so as to face each other. A substrate 5 for forming a film is formed on the anode 4, and a target 7 is arranged on the cathode 6. The cathode 6 is an insulating structure 8
Is electrically insulated from the vessel wall of the reaction vessel 1 by
Further, it is cooled by cooling water to remove heat generated by sputtering.

【0003】本構成において、ガス導入口2より例えば
アルゴンを導入するとともに、真空排気口3より排気し
て、反応容器1の内部を0.1 〜 10 Pa程度のアルゴン雰
囲気とし、高圧電源9によって陽極4と陰極6との間に
数百V〜数千Vの直流電圧を印加すると電極間にグロー
放電が発生し、図3に模式的に示したごとく、プラズマ
領域と陰極電位降下領域が形成される。プラズマ領域は
アルゴン陽イオンと電子からなる。このプラズマ中のア
ルゴン陽イオンは、陰極近傍の陰極電位降下によって陰
極6へと加速され、ターゲット7の表面に衝突する。こ
のとき、ターゲット7を構成する材料が原子状となって
表面より飛び出る。表面より飛び出したターゲット材料
の原子の一部は、陽極4に配した基板5へと到達して堆
積し、ターゲット材料よりなる薄膜が形成される。
In this configuration, for example, argon is introduced from the gas inlet 2 and exhausted from the vacuum exhaust port 3 to make the inside of the reaction vessel 1 an argon atmosphere of about 0.1 to 10 Pa. When a DC voltage of several hundred V to several thousand V is applied between the electrode and the cathode 6, a glow discharge is generated between the electrodes, and a plasma region and a cathode potential drop region are formed as schematically shown in FIG. . The plasma region consists of argon cations and electrons. The argon cations in the plasma are accelerated toward the cathode 6 by the cathode potential drop near the cathode, and collide with the surface of the target 7. At this time, the material forming the target 7 becomes atomic and pops out from the surface. Some of the atoms of the target material projecting from the surface reach the substrate 5 disposed on the anode 4 and deposit there, forming a thin film of the target material.

【0004】このようにスパッタ製膜装置では、グロー
放電により得られた陽イオンをターゲットに衝突させ、
飛び出したスパッタ材料を基板上に堆積させて薄膜を形
成している。しかしながら、図3のごとき構成の装置で
は薄膜の成長速度が遅いので、これを補うものとして、
いわゆるマグネトロンスパッタ製膜装置が開発されてい
る。図4は、マグネトロンスパッタ製膜装置の要部の基
本構成例を示す縦断面図である。図には、マグネトロン
スパッタ製膜装置の陽極14、基板15、陰極となるタ
ーゲット17、ターゲット17の背面に配された磁界発
生用の磁石装置が示されている。磁石装置は、筐体23
の内部に永久磁石20と磁路構成部材21を収納して構
成され、絶縁物を介して反応容器11の開口部に連結さ
れている。磁石装置の下端にはターゲット17が取付け
られており、スパッタに伴うターゲット17の加熱を抑
えるために、絶縁物を介して筐体23に挿入された配管
を通して冷却水を供給するよう構成されている。中央部
の永久磁石20と外周部の永久磁石20は図のように極
方向が相対するように組み込まれており、これによって
図に磁力線で示したごとくプラズマ領域内に磁界が形成
される。このように電界中に磁界が存在すると電子はサ
イクロトロン運動をすることとなり、特に、磁界が電界
に垂直となる領域、すなわち磁界がターゲット17の面
に平行となる領域には多量に捕捉され、プラズマの生成
が強化されることとなる。このため、ターゲット17の
この領域に相対する表面(図4のA部分)には多量の陽
イオンが衝突して効率よくスパッタが生じ、いわゆるエ
ロージョン領域(erosion area)を形成することとな
る。すなわち、この種のマグネトロンスパッタ製膜装置
においては、主としてこのエロージョン領域においてタ
ーゲット材料の原子の飛散が生じ、この飛散した原子が
基板15に多量に堆積し、早い速度での膜形成が可能と
なる。
As described above, in the sputtering film forming apparatus, cations obtained by glow discharge are caused to collide with a target,
The protruding sputter material is deposited on the substrate to form a thin film. However, in the apparatus having the configuration shown in FIG. 3, the growth rate of the thin film is slow.
A so-called magnetron sputtering film forming apparatus has been developed. FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a basic configuration example of a main part of a magnetron sputtering film forming apparatus. FIG. 1 shows an anode 14, a substrate 15, a target 17 serving as a cathode, and a magnet device for generating a magnetic field disposed on the back surface of the target 17 of the magnetron sputtering film forming apparatus. The magnet device is a housing 23
The permanent magnet 20 and the magnetic path constituting member 21 are housed in the inside of the container, and are connected to the opening of the reaction vessel 11 via an insulator. A target 17 is attached to the lower end of the magnet device, and is configured to supply cooling water through a pipe inserted into the housing 23 via an insulator in order to suppress heating of the target 17 due to sputtering. . The permanent magnet 20 at the center and the permanent magnet 20 at the outer periphery are assembled so that the pole directions are opposed to each other as shown in the figure, whereby a magnetic field is formed in the plasma region as shown by the magnetic force lines in the figure. When a magnetic field is present in the electric field in this manner, electrons move in a cyclotron motion. In particular, a large amount of electrons are trapped in a region where the magnetic field is perpendicular to the electric field, that is, a region where the magnetic field is parallel to the surface of the target 17, and Is enhanced. For this reason, a large amount of cations collide with the surface (portion A in FIG. 4) of the target 17 facing this region, and spatters are efficiently generated, so that a so-called erosion area is formed. That is, in this type of magnetron sputtering film forming apparatus, atoms of the target material are scattered mainly in the erosion region, and a large amount of the scattered atoms is deposited on the substrate 15, so that a film can be formed at a high speed. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スパッ
タ製膜装置においては、合金や複合酸化物等の化合物を
製膜する場合に、製膜された薄膜の組成がターゲット材
料の組成に対してずれを生じる場合が多々ある。このず
れの発生の第1の原因は、スパッタ率や結合のエネルギ
ーがターゲット材料の複数の原子により異なるためにタ
ーゲットから飛散する原子の割合がターゲットの組成と
異なること、あるいは基板への付着率が原子により異な
ることにある。このような原因による薄膜の組成のずれ
を回避する方策として、予めターゲット材料の組成をず
らしてスパッタを行う方法が用いられているが、この場
合、ターゲットが純粋物質でなくなるため、純度、密度
等の点でターゲットの質が低下してしまうので、好まし
くない。
However, in a sputtering film forming apparatus, when a compound such as an alloy or a composite oxide is formed, the composition of the formed thin film deviates from the composition of the target material. It often happens. The first cause of the shift is that the sputtering rate and the bonding energy are different depending on a plurality of atoms of the target material, so that the ratio of the atoms scattered from the target is different from the composition of the target, or the adhesion rate to the substrate is low. It depends on the atom. As a method of avoiding a shift in the composition of the thin film due to such a cause, a method of performing sputtering by shifting the composition of the target material in advance is used. In this case, since the target is not a pure substance, purity, density, etc. In this case, the quality of the target is deteriorated, which is not preferable.

【0006】薄膜の組成のずれの発生の第2の原因は、
スパッタされてターゲットから飛散する原子の飛散方向
の分布がターゲットを形成する原子により異なることに
ある。このずれを回避する方策として基板を遊星回転運
動させ、広い方向から飛んでくる原子を堆積させて平均
化させる方法が採られているが、ターゲット面に平行な
方向への飛散が多い原子を含む場合には、効果的にずれ
を抑制することは困難である。
[0006] The second cause of the occurrence of the composition deviation of the thin film is as follows.
That is, the distribution in the scattering direction of atoms sputtered from the target differs depending on the atoms forming the target. As a way to avoid this shift, a method of rotating the substrate in a planetary rotation and depositing and averaging the atoms flying from a wide direction is adopted, but it includes atoms that scatter a lot in the direction parallel to the target surface In such a case, it is difficult to effectively suppress the displacement.

【0007】本発明は、このようなスパッタ製膜装置の
技術の現状を考慮してなされたもので、本発明の目的
は、ターゲット材料の組成と同一の組成の薄膜が成長可
能で、かつ、純粋物質からなるターゲットが使用可能な
スパッタ製膜装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the current state of the art of such a sputtering film forming apparatus, and an object of the present invention is to grow a thin film having the same composition as that of a target material, and An object of the present invention is to provide a sputtering film forming apparatus that can use a target made of a pure substance.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、基板とターゲットを対向して
配置した反応容器の内部にアルゴンガス等の気体を導入
し、基板とターゲットとの間に高電圧を印加して導入し
た気体のプラズマを発生し、得られたプラズマ中の陽イ
オンが上記のターゲットに衝突する際に生じる原子状の
ターゲット材料を基板上に堆積させて薄膜を形成するス
パッタ製膜装置において、上記のターゲットの背面に、
基板とターゲットとの間に磁界を形成する磁石装置を備
え、かつ、この磁石装置に、例えば同心状に配された少
なくとも二つ以上の永久磁石群の配置位置の調整により
実行可能な発生磁界分布調整機能を備えることとする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a gas such as argon gas is introduced into a reaction vessel in which a substrate and a target are arranged to face each other, and the substrate and the target are connected to each other. A high voltage is applied to generate a plasma of the introduced gas, and the cations in the obtained plasma collide with the above target, thereby depositing an atomic target material on the substrate to form a thin film. In the sputter film forming apparatus to be formed, on the back of the target,
A generated magnetic field distribution which is provided with a magnet device for forming a magnetic field between the substrate and the target, and which can be executed by adjusting the arrangement position of at least two or more concentrically arranged permanent magnet groups in the magnet device An adjustment function is provided.

【0009】上記のごとくターゲットの背面に磁石装置
を配置し、基板とターゲットとの間に磁界を形成してプ
ラズマの密度を増大させる方式のスパッタ製膜装置にお
いては、既に述べたごとくターゲットの表面に平行する
磁界に近接するエロージョン領域を中心としてスパッタ
が生じ、ターゲット材料の原子の飛散が生じる。一方、
ターゲットが例えば SrTiO3 のごとく二つの金属原子を
含むものの場合には、Sr と Ti の原子がターゲットよ
り飛散することとなるが、飛散方向の分布が原子により
異なるので飛散角度によって Sr と Ti の原子の割合が
異なる。すなわち、図5に模式的に示したように、 Sr
が比較的等方的に飛散するのに対し、Tiは鉛直方向に多
く飛散するので、鉛直方向では相対的にTiの割合が多
く、鉛直方向に対する傾斜角度が大きくなると Sr の割
合が増大し、図示した角度αの方向では Sr と Ti の割
合がほぼ等しくなる。また、さらに上記の傾斜角度が増
大すると相対的に Sr の割合が多くなる。
As described above, in the sputtering film forming apparatus of the type in which the magnet device is arranged on the back surface of the target and a magnetic field is formed between the substrate and the target to increase the density of the plasma, as described above, Sputtering occurs around an erosion region close to a magnetic field parallel to the magnetic field, and scattering of atoms of the target material occurs. on the other hand,
If the target contains two metal atoms, such as SrTiO 3 , the Sr and Ti atoms will scatter from the target, but the distribution in the scattering direction differs depending on the atom, so the Sr and Ti atoms depend on the scattering angle. Are different. That is, as schematically shown in FIG.
Scatters relatively isotropically, whereas Ti scatters a lot in the vertical direction, so the ratio of Ti is relatively high in the vertical direction, and the ratio of Sr increases as the inclination angle to the vertical direction increases, In the direction of the illustrated angle α, the ratios of Sr and Ti become almost equal. Further, when the inclination angle is further increased, the ratio of Sr is relatively increased.

【0010】したがって、図6に示したごとくターゲッ
トと基板を間隔hを設けて組み込んだ装置においては、
ターゲットに形成されるエロージョン領域Aと基板の中
心を結ぶ直線とターゲットの表面とのなす角度が上記の
角度αとなるように、エロージョン領域Aを設定すれば
よい。本発明のスパッタ製膜装置に備えられた磁石装置
には少なくとも二つ以上の永久磁石群が備えられ、その
配置位置の調整により発生磁界分布の調整が可能である
ので、上記の角度αとなるように、距離Dを定めてエロ
ージョン領域Aを設定することが可能である。これによ
り、ターゲット材料と同一組成の薄膜を基板に製膜する
ことができることとなる。
Therefore, as shown in FIG. 6, in an apparatus in which a target and a substrate are incorporated with an interval h,
The erosion region A may be set so that the angle between a straight line connecting the erosion region A formed on the target and the center of the substrate and the surface of the target is the above-mentioned angle α. The magnet device provided in the sputter film forming apparatus of the present invention is provided with at least two or more permanent magnet groups, and the generated magnetic field distribution can be adjusted by adjusting the arrangement position thereof. Thus, the erosion area A can be set by determining the distance D. Thereby, a thin film having the same composition as the target material can be formed on the substrate.

【0011】また、構成金属が3種類の例えば(Ba, S
r)TiO3をターゲットに用いる場合においては、Ba、S
r、Tiの3種類の金属原子が飛散することとなり、それ
ぞれの金属で飛散方向の分布が異なるが、この場合に
は、三つの永久磁石群を適当な間隔を保持して同心状に
配し、図7に示したごとく半径D1,D2の二つのエロ
ージョン領域A1およびA2を設定することによって、
基板の中心部への3種類の金属原子 Ba 、Sr、Tiの飛散
量を同一とし、基板に製膜される薄膜の組成をターゲッ
ト材料の組成と同一に調製することが可能となる。
In addition, three kinds of constituent metals such as (Ba, S
r) When TiO 3 is used as a target, Ba, S
The three types of metal atoms, r and Ti, are scattered, and the distribution in the scattering direction is different for each metal. In this case, three permanent magnet groups are arranged concentrically while maintaining an appropriate interval. By setting two erosion areas A1 and A2 having radii D1 and D2 as shown in FIG.
The three kinds of metal atoms Ba, Sr, and Ti are scattered to the center of the substrate at the same amount, and the composition of the thin film formed on the substrate can be adjusted to be the same as the composition of the target material.

【0012】なお、 SrTiO3 のごとく二つの金属原子を
含むものを製膜する場合には、エロージョン領域の調
製、すなわち図6のDの調製に替わってターゲットと基
板との間隔hを調節することによっても薄膜の組成をタ
ーゲット材料の組成と同一にすることができるが、(B
a, Sr)TiO3等の3種類の金属原子を含む場合には、タ
ーゲットと基板との間隔hの調節のみでは薄膜の組成の
同一化は不可能で、二つのエロージョン領域の調製、す
なわち発生磁界分布の調整が必要となる。
When a film containing two metal atoms, such as SrTiO 3 , is formed, it is necessary to adjust the distance h between the target and the substrate in place of the preparation of the erosion region, ie, the preparation of D in FIG. Can also make the composition of the thin film the same as the composition of the target material.
a, Sr) When three kinds of metal atoms such as TiO 3 are contained, it is impossible to equalize the composition of the thin film only by adjusting the distance h between the target and the substrate. Adjustment of the magnetic field distribution is required.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は本発明のスパッタ製膜装置
の実施例の基本構成を示す縦断面図である。本実施例の
構成の特徴は、ターゲット7の背面に発生磁界分布調整
機能を付与した磁石装置30を備えた点にある。本装置
においては、ターゲット7のエロージョン領域が所定の
位置に形成される磁界分布がターゲット7の表面近傍に
得られるように磁石装置30の内部の永久磁石を配置さ
せ、ガス導入口2よりガスを導入し、真空排気口3より
排気して反応容器1の内部をアルゴン等のガスの減圧雰
囲気とし、高圧電源9によって陽極4に設置した基板5
とターゲット7との間に高電圧を印加して放電させ、ス
パッタによってターゲット7より飛散した原子を基板5
の表面に堆積させて所望の薄膜が形成される。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a basic structure of an embodiment of a sputter film forming apparatus according to the present invention. The configuration of this embodiment is characterized in that a magnet device 30 provided with a generated magnetic field distribution adjusting function is provided on the back surface of the target 7. In this apparatus, a permanent magnet inside the magnet device 30 is arranged so that a magnetic field distribution in which an erosion region of the target 7 is formed at a predetermined position is obtained near the surface of the target 7, and gas is introduced from the gas inlet 2. The reaction vessel 1 is evacuated and evacuated from the vacuum exhaust port 3 to make the inside of the reaction vessel 1 a depressurized atmosphere of a gas such as argon.
A high voltage is applied between the substrate 7 and the target 7 to cause discharge, and atoms scattered from the target 7 by sputtering are removed from the substrate 5.
To form a desired thin film.

【0014】図2は、図1に示した発生磁界分布調整機
能を付与した磁石装置30の内部の具体的構成を例示す
る縦断面図である。図2において、(a)と(b)は二
つの永久磁石群20によってターゲット7に環状のエロ
ージョン領域を形成する構成であり、図中、6Aは外部
より供給される冷却水による冷却ポケットを備えた陰極
であり、20は永久磁石、21は磁気回路構成部材、2
4は支持部材である。図2の(a)と(b)との差は、
外側の永久磁石群20の組み込み位置を変えることによ
って形成されるエロージョン領域の位置が異なることに
ある。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view illustrating a specific configuration inside the magnet device 30 provided with the generated magnetic field distribution adjusting function shown in FIG. 2A and 2B show a configuration in which an annular erosion region is formed on the target 7 by two permanent magnet groups 20. In the drawing, 6A has a cooling pocket formed by cooling water supplied from the outside. 20 is a permanent magnet, 21 is a magnetic circuit component, 2
4 is a support member. The difference between (a) and (b) in FIG.
The position of the erosion region formed by changing the installation position of the outer permanent magnet group 20 is different.

【0015】本発明者による SrTiO3 をターゲットとし
た薄膜成長実験によれば、ターゲットと基板との間隔を
45 mm とし、ターゲットに半径27 mm のエロージョン領
域が形成されるように磁石装置30の内部の永久磁石群
を配置し、基板の温度を400℃とし、反応容器中にアル
ゴンガスと酸素ガスを導入して 0.2 Pa の圧力に保持し
て製膜したところ薄膜の組成は Sr に比べて Ti の割合
が過大であった。 Srと Ti のスパッタによる飛散方向
の角度依存性を考慮したシミュレーションを行い、ター
ゲットに半径35 mm のエロージョン領域が形成されるよ
う磁石装置30の内部の永久磁石群を再配置し、他は同
一条件に維持して実施した製膜によれば、ターゲットの
中心の直上の基板にはターゲット材料と同一の Sr と T
i の比が1:1の SrTiO3 を成長することができた。
According to a thin film growth experiment using SrTiO 3 as a target by the present inventor, the distance between the target and the substrate is
The permanent magnet group inside the magnet device 30 was arranged so that an erosion region having a radius of 27 mm was formed on the target, the substrate temperature was set to 400 ° C., and argon gas and oxygen gas were introduced into the reaction vessel. When the film was formed while maintaining the pressure at 0.2 Pa, the composition of the thin film was such that the proportion of Ti was too large as compared with Sr. A simulation was performed in consideration of the angle dependence of the scattering direction due to the sputtering of Sr and Ti, and the permanent magnet group inside the magnet device 30 was rearranged so that an erosion region having a radius of 35 mm was formed on the target. According to the film formation performed while maintaining the target material, the same Sr and T
It was possible to grow SrTiO 3 in which the ratio of i was 1: 1.

【0016】また、図2において(c)は三つの永久磁
石群20によってターゲット7に二つの環状のエロージ
ョン領域を形成する構成である。すでに述べたように、
例えば(Ba, Sr)TiO3のごとき構成金属原子を3個含む
物質を成長する場合には、このように二つの環状のエロ
ージョン領域が得られるように磁石装置30の内部の永
久磁石群を配置することによって、ターゲットと同一の
組成をもつ薄膜の成長が可能となる。
FIG. 2C shows a configuration in which three annular erosion regions are formed on the target 7 by three permanent magnet groups 20. As already mentioned,
For example, when growing a substance containing three constituent metal atoms such as (Ba, Sr) TiO 3 , the permanent magnet group inside the magnet device 30 is arranged such that two annular erosion regions are obtained. By doing so, a thin film having the same composition as the target can be grown.

【0017】[0017]

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、スパッ
タ製膜装置を請求項1に記載のごとく構成し、さらに
は、請求項2あるいは3に記載のごとく構成することと
したので、基板上にターゲット材料と同一組成の薄膜を
成長できることとなった。したがって、ターゲットに純
物質が使用できることとなり、良質のターゲットを用い
ることができるので品質に優れた薄膜を成長することの
できるスパッタ製膜装置が得られることとなった。
As described above, according to the present invention, the sputter film forming apparatus is configured as described in claim 1, and further configured as described in claim 2 or 3. A thin film having the same composition as the target material can be grown on the substrate. Therefore, a pure substance can be used for the target, and a high-quality target can be used, so that a sputter film forming apparatus capable of growing a thin film having excellent quality can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のスパッタ製膜装置の実施例の基本構成
を示す縦断面図
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a basic configuration of an embodiment of a sputter film forming apparatus of the present invention.

【図2】図1に示した発生磁界分布調整機能付き磁石装
置30の内部の具体的構成例を示す縦断面図
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a specific configuration example of the inside of the magnet device 30 with a generated magnetic field distribution adjusting function shown in FIG.

【図3】従来のこの種のスパッタ製膜装置の基本構成例
を示す縦断面図
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a basic configuration example of a conventional sputter film forming apparatus of this type.

【図4】従来のマグネトロンスパッタ製膜装置の要部の
基本構成例を示す縦断面図
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a basic configuration example of a main part of a conventional magnetron sputtering film forming apparatus.

【図5】SrTiO3 ターゲットの Sr と Ti の原子の飛散
方向分布の差を示す特性図
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a difference in the scattering direction distribution of Sr and Ti atoms in the SrTiO 3 target.

【図6】構成金属原子が2種類の SrTiO3 ターゲットに
形成されるエロージョン領域Aと基板の関係を示す配置
FIG. 6 is a layout diagram showing a relationship between an erosion region A and a substrate where constituent metal atoms are formed on two types of SrTiO 3 targets.

【図7】構成金属原子が3種類の(Ba, Sr)TiO3ターゲ
ットに形成されるエロージョン領域A1,A2と基板の
関係を示す配置図
FIG. 7 is a layout diagram showing a relationship between erosion regions A1 and A2 formed on a (Ba, Sr) TiO 3 target having three kinds of constituent metal atoms and a substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応容器 2 ガス導入口 3 真空排気口 4 陽極 5 基板 6A 陰極 7 ターゲット 9 高圧電源 20 永久磁石 21 磁気回路構成部材 24 支持部材 30 磁石装置(発生磁界分布調整機能付き) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction container 2 Gas inlet 3 Vacuum exhaust port 4 Anode 5 Substrate 6A Cathode 7 Target 9 High voltage power supply 20 Permanent magnet 21 Magnetic circuit component 24 Supporting member 30 Magnet device (with generation magnetic field distribution adjusting function)

フロントページの続き Fターム(参考) 4K029 BA50 CA05 DC40 DC43 DC46 5F045 AA19 AC11 AC16 AD08 AE15 BB04 BB16 DP04 EB02 5F103 AA08 BB22 BB60 DD30 NN06 NN10 RR04 RR06 Continued on the front page F term (reference) 4K029 BA50 CA05 DC40 DC43 DC46 5F045 AA19 AC11 AC16 AD08 AE15 BB04 BB16 DP04 EB02 5F103 AA08 BB22 BB60 DD30 NN06 NN10 RR04 RR06

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板とターゲットを対向して配置した反応
容器の内部にアルゴンガス等の気体を導入し、基板とタ
ーゲットとの間に高電圧を印加して導入した気体のプラ
ズマを発生し、得られたプラズマ中の陽イオンが該ター
ゲットに衝突する際に生じる原子状のターゲット材料を
該基板上に堆積させて薄膜を形成するスパッタ製膜装置
において、 前記のターゲットの背面に、基板とターゲットとの間に
磁界を形成する磁石装置を備え、かつ、該磁石装置が発
生磁界分布調整機能を備えていることを特徴とするスパ
ッタ製膜装置。
1. A gas such as an argon gas is introduced into a reaction vessel in which a substrate and a target are arranged facing each other, and a high voltage is applied between the substrate and the target to generate plasma of the introduced gas. In a sputtering film forming apparatus for forming a thin film by depositing an atomic target material generated when cations in the obtained plasma collides with the target, and forming a thin film on the substrate, And a magnet device for forming a magnetic field between the two, and the magnet device has a function of adjusting a generated magnetic field distribution.
【請求項2】前記の磁石装置の発生磁界分布調整機能が
永久磁石群の配置位置の調整により得られていることを
特徴とする請求項1に記載のスパッタ製膜装置。
2. The sputter film forming apparatus according to claim 1, wherein the function of adjusting the generated magnetic field distribution of the magnet device is obtained by adjusting the arrangement position of the permanent magnet group.
【請求項3】前記の磁石装置が、同心状に配された少な
くとも二つ以上の永久磁石群を備えてなることを特徴と
する請求項2に記載のスパッタ製膜装置。
3. The sputter film forming apparatus according to claim 2, wherein said magnet device includes at least two or more concentrically arranged permanent magnet groups.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007019109A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Fujitsu Ltd Film formation method, and manufacturing method of semiconductor device
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